CN113364743A - 多通道通信的方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了多通道通信的方法、装置、电子设备及存储介质，方法包括：获取多个系统发送的连接请求，根据多个系统标识建立多个系统标识对应的多个通道以使多个系统中各个系统在多个通道中选取各个系统对应的通道与被控设备进行通信。本发明实现了多通道中各个通道有效安全的、有规则的运行，避免了整体网络出现丢包、阻塞和崩溃情况，同时降低人工成本。

Description

多通道通信的方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及多通道通信的方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

目前在工业设备远程访问、数据通信领域，多系统需要同时访问现场相同的被控设备，以从被控设备中采集不同类型或者性质的数据，或者建立稳定的通信连接以便于进行设备维护和诊断。多系统分别与现场的被控设备连接，然后通过不同通讯介质实时通信。

然而受限于被控设备自身提供的通信端口数量、连接能力、多系统与被控设备之间通信介质的条件限制等因素，多系统所期望的分别建立多个通道的目标并不能实现，当需要远程访问现场的被控设备的设备参数或是更新被控设备内部数据时，无法连接到现场的被控设备。

综上，目前亟需一种多通道通信技术，用于解决上述现有技术存在的问题。

发明内容

由于现有方法存在上述问题，本发明实施例提出多通道通信的方法、装置、电子设备及存储介质。

第一方面，本发明实施例提供了一种多通道通信的方法，包括：

获取多个系统发送的连接请求；其中，所述连接请求包括所述多个系统的多个系统标识；所述系统标识与所述系统一一对应；

根据所述多个系统标识建立所述多个系统标识对应的多个通道以使所述多个系统中各个系统在所述多个通道中选取所述各个系统对应的通道与被控设备进行通信。

进一步地，所述多个通道包括被控设备监控通道、被控设备诊断通道以及被控设备运维通道。

进一步地，在所述根据所述多个系统标识建立所述多个系统标识对应的多个通道之后，还包括：

通过本地网络实时采集所述被控设备的数据并存储；

根据所述各个系统标识确定所述各个系统标识对应的系统协议；

根据所述各个系统标识对应的系统协议将所述被控设备的数据进行协议转换后分别发送至所述各个系统；

进一步地，在所述根据所述多个系统标识建立所述多个系统标识对应的多个通道之后，还包括：

获取所述各个系统的控制指令；

根据所述各个系统标识确定所述各个系统标识对应的系统协议；其中，所述系统协议包括网际互联协议属性；

根据所述网际互联协议属性将所述控制指令发送至所述被控设备。

进一步地，所述将所述控制指令发送至所述被控设备，包括：

根据预设的系统协议优先级将所述控制指令转换成串口信息并发送至所述被控设备的串口。

进一步地，所述多个系统与所述被控设备采用无线连接，所述获取多个系统发送的连接请求，包括：

获取身份识别服务器发送的所述多个系统的多个身份识别标识；

根据所述多个身份识别标识确定所述多个系统标识。

进一步地，通过第一网口与所述多个系统连接；通过第二网口与所述被控设备连接。

第二方面，本发明实施例提供了一种多通道通信的装置，包括：

获取模块，用于获取多个系统发送的连接请求；其中，所述连接请求包括所述多个系统的多个系统标识；所述系统标识与所述系统一一对应；

处理模块，用于根据所述多个系统标识建立所述多个系统标识对应的多个通道以使所述多个系统中各个系统在所述多个通道中选取所述各个系统对应的通道与被控设备进行通信。

进一步地，所述处理模块具体用于：

所述多个通道包括被控设备监控通道、被控设备诊断通道以及被控设备运维通道。

进一步地，所述处理模块还用于：

在所述根据所述多个系统标识建立所述多个系统标识对应的多个通道之后，通过本地网络实时采集所述被控设备的数据并存储；

根据所述各个系统标识确定所述各个系统标识对应的系统协议；

根据所述各个系统标识对应的系统协议将所述被控设备的数据进行协议转换后分别发送至所述各个系统；

进一步地，所述处理模块还用于：

在所述根据所述多个系统标识建立所述多个系统标识对应的多个通道之后，获取所述各个系统的控制指令；

根据所述各个系统标识确定所述各个系统标识对应的系统协议；其中，所述系统协议包括网际互联协议属性；

根据所述网际互联协议属性将所述控制指令发送至所述被控设备。

进一步地，所述处理模块具体用于：

根据预设的系统协议优先级将所述控制指令转换成串口信息并发送至所述被控设备的串口。

进一步地，所述多个系统与所述被控设备采用无线连接，所述处理模块具体用于：

获取身份识别服务器发送的所述多个系统的多个身份识别标识；

根据所述多个身份识别标识确定所述多个系统标识。

进一步地，所述处理模块具体用于：通过第一网口与所述多个系统连接；通过第二网口与所述被控设备连接。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的多通道通信的方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的多通道通信的方法。

由上述技术方案可知，本发明实施例提供的多通道通信的方法、装置、电子设备及存储介质，实现了多通道中各个通道有效安全的、有规则的运行，避免了整体网络出现丢包、阻塞和崩溃情况，同时降低人工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的多通道通信的方法的系统框架；

图2为本发明一实施例提供的多通道通信的方法的流程示意图；

图3为本发明一实施例提供的多通道通信的方法的示意图；

图4为本发明一实施例提供的多通道通信的方法的流程示意图；

图5为本发明一实施例提供的多通道通信的方法的流程示意图；

图6为本发明一实施例提供的多通道通信的装置的结构示意图；

图7为本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明实施例提供的多通道通信的方法，可以适用于如图1所示的系统架构中，该系统架构包括系统100、网关200、被控设备300。

具体的，多个系统100用于发送连接请求至被控设备300。

网关200用于获取多个系统100发送的连接请求并根据多个系统标识建立多个系统标识对应的多个通道。

需要说明的是，在一种可能的实施方式中，本发明实施例的网关为工控网关，工控网关就是工业智能网关的简称，是一个网络连接另一个网络的装置。

本发明实施例中被控设备300用于在多个通道中选取各个系统对应的通道与多个系统100中各个系统进行通信。

需要说明的是，图1仅是本发明实施例系统架构的一种示例，本发明对此不做具体限定。

基于上述所示意的系统架构，图2为本发明实施例提供的一种多通道通信的方法所对应的流程示意图，如图2所示，该方法包括：

步骤201，获取多个系统发送的连接请求。

需要说明的是，其中，连接请求包括多个系统的多个系统标识。系统标识与系统一一对应。

步骤202，根据多个系统标识建立多个系统标识对应的多个通道以使多个系统中各个系统在多个通道中选取各个系统对应的通道与被控设备进行通信。

本发明实施例中，多个通道包括被控设备监控通道、被控设备诊断通道以及被控设备运维通道。

具体的，被控设备监控通道是通过网关在系统与被控设备之间建立专用通道，实现系统采集并传输被控设备运行状态、运行报警、日志等信息。在一种可能的实施方式中，视频监控可以通过网关建立系统与被控设备之间的视频监控通道，从而实现视频、图片等信息的传输。

在一种可能的实施方式中，被控设备诊断通道可以通过网关使得系统与被控设备处于诊断模式时，运行诊断通道。系统针对被控设备运行一段时间内整体运行情况做出有效诊断，并结合历史参数有效的验证被控设备的诊断结果，从而对被控设备当前运行情况做出合理判断。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例可以通过网关建立系统与被控设备之间的远程维护通道，实现系统对被控设备的参数修改、编程下载、程序上载以及有关文件传输等功能。

需要说明的是，多个通道还可以为被控设备更新通道等，本发明对此不做具体限定。

进一步地，多个通道彼此独立且不受其他功能通道影响，在各个通道内实现报文传输和报文格式转换等功能。

本发明实施例在一种可能的实施方式中，多个系统与网关是共用的同一个远程网络A，远程网络A可以是有线以太网络或者无线网络。

具体的，多个系统首先通过远程网络A连接到网关，网关按照预设的配置为各个系统分别建立通道，然后通过本地网络B或者串口连接到被控设备。

需要说明的是，本发明实施例中，网关预设的配置将多个系统标识分别与多个通道关联。

进一步地，为了实现网络通信隔离和不同安全域的网络分离，网关使用隔离的以太网口分别连接远程网络A和本地网络B。

需要说明的是，网关所集成的网口和串口均采用物理隔离方式，从而实现多个系统与被控设备之间的隔离。

具体的，通过第一网口与多个系统连接；通过第二网口与被控设备连接。如图3所示，网关通过网口1连接远程网络A，网关通过网口2连接本地网络B。

具体的，以单个系统即系统1举例来说，通过网关实现将系统1发出的连接请求报文由网口1接收，然后通过网关内部总线传递给网口2，经过网口2再传递给被控设备。

进一步地，当被控设备接到数据报文后即刻做出反应，由被控设备发出数据返回报文，报文返回给网口2，网口2接到反馈报文后经过内部总线反馈给网口1，最终经过网口1将数据报文反馈给系统1。

本发明实施例中，如果在系统被控设备之间出现彼此报文格式无法匹配情况，在网关总线传输过程中，网关根据实际需求调整报文格式最终到达被控设备。

上述方案，各个通道之间均采用双网口模式，实现物理层网络隔离，从而避免入侵或信息泄露的风险，提高网络的安全性、保密性、完整性以及高可用性。

进一步地，本发明实施例在步骤202之后，步骤流程如图4所示，如下：

步骤401，通过本地网络实时采集被控设备的数据并存储。

步骤402，根据各个系统标识确定各个系统标识对应的系统协议。

步骤403，根据各个系统标识对应的系统协议将被控设备的数据进行协议转换后分别发送至各个系统。

本发明实施例在一种可能的实施方式中，远程网络A为有线以太网络，网关通过本地网络B将被控设备的数据实时采集至内存中，自动按照各个系统的协议转换并响应远程网络A的通信请求。

本发明实施例在另一种可能的实施方式中，远程网络A为无线网络。

具体的，本发明实施例在步骤201中，多个系统与被控设备采用无线连接，网关获取身份识别服务器发送的多个系统的多个身份识别标识；根据多个身份识别标识确定多个系统标识。

举例来说，多个系统与被控设备采用无线4G网络连接，多个系统和被控设备通过虚拟专用网络(Virtual Private Network，VPN)服务器获取身份识别信息，从而多个系统通过加密网络隧道与被控设备建立与上述以太网有线连接一致的连接过程。

上述方案，实现了多个系统与被控设备的通信隔离，同时避免了多个通信连接可能导致被控设备的通信连接数量超限或者影响被控设备的运行性能。

进一步地，本发明实施例在步骤202之后，步骤流程如图5所示，如下：

步骤501，获取各个系统的控制指令。

步骤502，根据各个系统标识确定各个系统标识对应的系统协议。

需要说明的是，其中，系统协议包括网际互联协议属性。

步骤503，根据网际互联协议属性将控制指令发送至被控设备。

需要说明的是，本发明实施例中网际互联协议(Internet Protocol，IP)属性可以为系统协议的IP地址、传输控制(Transmission Control Protocol，TCP)协议/用户数据报(User Datagram Protocol，UDP)协议、MAC地址、端口信息等。

进一步地，在一种可能的实施方式中，按照系统协议的IP属性，采用IPForwarding功能自动将远程网络A的IP报文转发至本地网络B；采用网络地址转换(NetworkAddress Translation，NAT)和PNAT虚拟服务器路由功能将端口和IP地址的报文转发至被控设备；采用IP Bridge/bonding以太网桥接实现多个系统与被控设备的TCP连接。

进一步地，本发明实施例在步骤503中，根据预设的系统协议优先级将控制指令转换成串口信息并发送至被控设备的串口。

需要说明的是，被控设备采用串口进行通信都是被控设备的端口被独占的冲突模式，不同于上述网关通过以太网有线连接到被控设备时可以允许被控设备与多个系统同时进行通信。

在一种可能的实施方式中，被控设备与网关通过串口连接，网关通过IPPassthrough以太网到串口的协议转换功能，将远程网络A的IP报文转发至被控设备的串口。

具体的，网关通过串口将被控设备的数据实时采集至内存中，自动按照各个系统的协议转换并响应来自远程网络A的连接请求，实现各个系统与被控设备的通信隔离，同时避免了串口独占的冲突模式仅允许单个系统在线通信的限制。

具体的，网关预设的系统协议优先级自动将数据通信独占的被控设备的串口切换给远程的多个系统。

进一步地，本发明实施例通过以太网直接与被控设备实时通信以完成被控设备的诊断和运维。远程维护结束后，自动释放被控设备的串口并恢复数据通信服务。

本发明实施例中，网关的网口上可以配置网络防火墙规则，从而识别、管理、限制远程网络A进入的访问系统，同时避免各个隔离网口之间的网络通信。

进一步地，由于各个通道基于一种通信总线，整体带宽有一定限制，针对不同通道和功能的使用情况，对数据传输速率有不同的要求。本发明实施例中网关可以根据不同需求合理的分配带宽使用情况以及及在多通道并行模式下对各个通道传输速率进行智能分配。

本发明实施例中，网关可以监控到被控设备的接口状态，当出现被控设备丢失或接口连接断开情况，网关及时做出现响应并做出相应提示，等待被控设备或接口恢复后，自动恢复通道连接。

基于同一发明构思，图6示例性的示出了本发明实施例提供的一种多通道通信的装置，该装置可以为一种多通道通信的方法的流程。

所述装置，包括：

获取模块601，用于获取多个系统发送的连接请求；其中，所述连接请求包括所述多个系统的多个系统标识；

处理模块602，用于根据所述多个系统标识建立所述多个系统标识对应的多个通道以使所述多个系统中各个系统在所述多个通道中选取所述各个系统对应的通道与被控设备进行通信。

进一步地，所述处理模块602具体用于：

所述多个通道包括被控设备监控通道、被控设备诊断通道以及被控设备运维通道。

进一步地，所述处理模块602还用于：

在所述根据所述多个系统标识建立所述多个系统标识对应的多个通道之后，通过本地网络实时采集所述被控设备的数据并存储；

根据所述各个系统标识确定所述各个系统标识对应的系统协议；

根据所述各个系统标识对应的系统协议将所述被控设备的数据进行协议转换后分别发送至所述各个系统；

进一步地，所述处理模块602还用于：

在所述根据所述多个系统标识建立所述多个系统标识对应的多个通道之后，获取所述各个系统的控制指令；

根据所述各个系统标识确定所述各个系统标识对应的系统协议；其中，所述系统协议包括网际互联协议属性；

根据所述网际互联协议属性将所述控制指令发送至所述被控设备。

进一步地，所述处理模块602具体用于：

根据预设的系统协议优先级将所述控制指令转换成串口信息并发送至所述被控设备的串口。

进一步地，所述多个系统与所述被控设备采用无线连接，所述处理模块602具体用于：

获取身份识别服务器发送的所述多个系统的多个身份识别标识；

根据所述多个身份识别标识确定所述多个系统标识。

进一步地，所述处理模块602具体用于：通过第一网口与所述多个系统连接；通过第二网口与所述被控设备连接。

上述方案，实现了多通道中各个通道有效安全的、有规则的运行，避免了整体网络出现丢包、阻塞和崩溃情况，同时降低人工成本。

基于相同的发明构思，本发明又一实施例提供了一种电子设备，参见图7，所述电子设备具体包括如下内容：处理器701、存储器702、通信接口703和通信总线704；

其中，所述处理器701、存储器702、通信接口703通过所述通信总线704完成相互间的通信；所述通信接口703用于实现各设备之间的信息传输；

所述处理器701用于调用所述存储器702中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述多通道通信的方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：获取多个系统发送的连接请求；其中，所述连接请求包括所述多个系统的多个系统标识；根据所述多个系统标识建立所述多个系统标识对应的多个通道以使所述多个系统中各个系统在所述多个通道中选取所述各个系统对应的通道与被控设备进行通信。

基于相同的发明构思，本发明又一实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述多通道通信的方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：获取多个系统发送的连接请求；其中，所述连接请求包括所述多个系统的多个系统标识；根据所述多个系统标识建立所述多个系统标识对应的多个通道以使所述多个系统中各个系统在所述多个通道中选取所述各个系统对应的通道与被控设备进行通信。

此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，用户生活模式预测装置，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，用户生活模式预测装置，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的用户生活模式预测方法。

此外，在本发明中，诸如“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

此外，在本发明中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

此外，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种多通道通信的方法，其特征在于，包括：

获取多个系统发送的连接请求；其中，所述连接请求包括所述多个系统的多个系统标识；所述系统标识与所述系统一一对应；

根据所述多个系统标识建立所述多个系统标识对应的多个通道以使所述多个系统中各个系统在所述多个通道中选取所述各个系统对应的通道与被控设备进行通信。

2.根据权利要求1所述的多通道通信的方法，其特征在于，所述多个通道包括被控设备监控通道、被控设备诊断通道以及被控设备运维通道。

3.根据权利要求1所述的多通道通信的方法，其特征在于，在所述根据所述多个系统标识建立所述多个系统标识对应的多个通道之后，还包括：

通过本地网络实时采集所述被控设备的数据并存储；

根据所述各个系统标识确定所述各个系统标识对应的系统协议；

根据所述各个系统标识对应的系统协议将所述被控设备的数据进行协议转换后分别发送至所述各个系统。

4.根据权利要求1所述的多通道通信的方法，其特征在于，在所述根据所述多个系统标识建立所述多个系统标识对应的多个通道之后，还包括：

获取所述各个系统的控制指令；

根据所述各个系统标识确定所述各个系统标识对应的系统协议；其中，所述系统协议包括网际互联协议属性；

根据所述网际互联协议属性将所述控制指令发送至所述被控设备。

5.根据权利要求4所述的多通道通信的方法，其特征在于，所述将所述控制指令发送至所述被控设备，包括：

根据预设的系统协议优先级将所述控制指令转换成串口信息并发送至所述被控设备的串口。

6.根据权利要求1所述的多通道通信的方法，其特征在于，所述多个系统与所述被控设备采用无线连接，所述获取多个系统发送的连接请求，包括：

获取身份识别服务器发送的所述多个系统的多个身份识别标识；

根据所述多个身份识别标识确定所述多个系统标识。

7.根据权利要求1至6任一项权利要求所述的多通道通信的方法，其特征在于，通过第一网口与所述多个系统连接；通过第二网口与所述被控设备连接。

8.一种多通道通信的装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取多个系统发送的连接请求；其中，所述连接请求包括所述多个系统的多个系统标识；所述系统标识与所述系统一一对应；

处理模块，用于根据所述多个系统标识建立所述多个系统标识对应的多个通道以使所述多个系统中各个系统在所述多个通道中选取所述各个系统对应的通道与被控设备进行通信。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。

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